Lempeng Apa yang Berinteraksi untuk Membentuk Gunung Paricutin?

Paricutin menjadi terkenal di dunia pada tahun 1943 sebagai gunung berapi yang lahir di ladang jagung Meksiko. Dinamakan setelah salah satu desa yang dilenyapkan, terletak di dalam zona aktivitas gunung berapi yang mengarah ke timur - barat melintasi Meksiko selatan dan disebabkan oleh lempeng tektonik yang bergerak melawan satu sama lain lain. Namun, jumlah lempeng tektonik yang terlibat dan bagaimana mereka berinteraksi adalah teka-teki geologis yang setenar kelahiran Paracutin.

Getaran berminggu-minggu dan gemuruh di sekitar Paricutin, sebuah desa dekat Urupan, sekitar 320 kilometer selatan Mexico City, mendahului letusan pertama gunung berapi pada 20 Februari 1943. Sore itu, tanah di ladang jagung membengkak dua meter sebelum retak, mendesis dan mengeluarkan abu dan uap belerang. Pada malam hari, api dari tanah naik lebih dari 800 meter ke udara. Gunung berapi ini membangun kerucut lava dan abu yang naik hingga 50 meter dalam sehari, 150 meter setelah seminggu, dan mencapai 424 meter pada saat letusan berhenti pada tahun 1952.

Paricutin berdiri di dalam Lapangan Vulkanik Michoacan-Guanajuato. Wilayah ini berisi lebih dari 1.400 gunung berapi, banyak di antaranya dengan masa hidup yang pendek seperti Paricutin. Zona MGVF adalah bagian dari Sabuk Vulkanik Trans-Meksiko yang membentang timur-barat melintasi Meksiko. Sebagai lempeng tektonik Cocos dan Rivera terjun, atau subduksi, di bawah lempeng Amerika Utara, mereka menyebabkan vulkanisme. Proses ini juga menciptakan parit yang dalam – Zona Subduksi Amerika Tengah – di lepas pantai barat Meksiko. Di sebagian besar zona subduksi, gunung berapi dan gempa bumi terjadi pada busur yang sejajar dengan parit. Zona vulkanik Meksiko melengkung pada sudut 15 derajat ke parit dan membuat ahli geologi bertanya-tanya mengapa.

Sekitar 235 juta tahun yang lalu selama masa Trias Akhir, lempeng Amerika Utara – lempengan kerak benua yang Kanada, dia Amerika Serikat dan sebagian besar Meksiko berdiri – memisahkan diri dari superbenua Pangea dan mulai hanyut ke barat. Sekitar 100 juta tahun yang lalu, lempeng Amerika Utara bertemu dengan lempeng Farallon yang terdiri dari kerak samudera yang lebih padat dan bergerak ke arah timur. Lempeng Farallon yang lebih berat tenggelam, jatuh di bawah lempeng Amerika Utara dan terfragmentasi. Pada zaman Oligosen, sekitar 23 juta tahun yang lalu, sebagian besar lempeng Farallon berada di bawah Amerika Utara lempeng, meninggalkan tiga sisa: lempeng Juan de Fuca di utara dan lempeng Cocos dan Nazca di Selatan. Lempeng Pasifik dan Amerika Utara bergerak untuk menutup celah tersebut, menciptakan Patahan San Andreas saat mereka meluncur melewati satu sama lain.

Ahli geologi di California Institute of Technology percaya bahwa ketika lempeng Cocos terus menunjam di bawah lempeng Amerika Utara, itu berubah bentuknya dari menukik ke bawah menjadi horizontal. Sebuah lempengan subduksi harus dikubur setidaknya 100 kilometer di bawah permukaan untuk menghasilkan magma cair yang menciptakan gunung berapi. Lempeng Cocos tidak mencapai kedalaman ini sampai hampir di pantai Teluk Meksiko. Ini berarti bahwa gunung berapi di Meksiko barat mati sementara aktivitas gunung berapi bermigrasi ke arah timur. Migrasi ini berhenti 22 juta tahun yang lalu ketika lempeng Cocos mulai turun lagi dan menyebabkan gunung berapi bermigrasi kembali ke Pasifik. Akibatnya, busur gunung berapi di Meksiko selatan terletak miring ke parit Amerika Tengah.

Sekitar 10 juta tahun yang lalu, lempeng mikro Rivera terpisah dari ujung utara lempeng Cocos. Ahli geologi di University of Mexico mengatakan bahwa pada paralel ke-20 itu turun tajam di lebih dari 50 derajat ke horizontal saat menunjam di bawah lempeng Amerika Utara sekitar tiga sentimeter per tahun. Ini tepat di utara wilayah Michoacan di mana Paricutin berada. Namun, lempeng Cocos di selatan yang mendasari Paricutin datar tetapi menunjam di bawah lempeng Amerika Utara dengan kecepatan lebih cepat lima hingga enam sentimeter per tahun. Dinamika kompleks antara dua lempeng menciptakan gunung berapi seperti Paricutin yang memiliki masa erupsi singkat.